通過Brodie方法制備了具有高度多分散粒徑分布的氧化石墨烯（GO），并對其分散穩定性進行了表征。如原子力顯微鏡和光散射測量所揭示，剝落和分餾導致納米、經典膠體（亞微米）和微米級尺寸范圍內的顆粒粒子定義明確。時間分辨的動態光散射實驗表明，在沒有電解質的情況下，在3-13的中等pH范圍內，聚集過程受到阻礙。盡管由于GO片材表面官能團的逐步電離，抗鹽誘導的聚集性隨pH的增加而增加，但根據DLVO理論，它們的分散體在強酸的超摩爾濃度和堿的亞摩爾濃度下不穩定。但是，通過臨界凝結濃度（CCCs）量化的聚集行為顯示出令人驚訝的薄片尺寸依賴性。在pH=12時，納米Brodie-GO的CCC達到360 mM，這是有史以來GO水分散體的最高值之一。這些結果為設計可加工的pH穩定和大小可調的GO分散體提供了有用的定量信息，以供將來應用。
Figure 1. 在pH = 5時，GO（左）、膠體GO（中）和微米氧化石墨（右）的AFM圖像（頂部）和數量和強度加權的尺寸分布直方圖（底部）
Figure 2. 在不添加鹽的情況下，納米GO（a）、膠體GO（b）和微米級氧化石墨（c）顆粒的穩定性比率隨pH的變化而變化。插圖說明分散體中氧化石墨烯片的尺寸和聚集狀態。
Figure 3. 在不同pH值下，納米GO顆粒與離子強度的穩定性比。
Figure 4. pH = 5時，KCl溶液中不同平均直徑的GO的穩定性圖。
相關研究成果于2020年由塞格德大學Tamas Szabo和Istvan Szilagyi課題組，發表在Carbon（doi.org/10.1016/j.carbon.2020.01.022）上。原文：Size-Dependent Aggregation of Graphene Oxide。
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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